An optical lattice imaging device consists of an atomic source, a vacuum device, a zero-degree high-reflective mirror, a mirror barrel, a CCD imaging device, a detection laser and a lattice laser. The vacuum device is arranged in the direction of light emission of the atomic source, the detection laser and the lattice laser, and the zero-degree high-reflective mirror is arranged in the lattice laser. On the opposite side of the device, the center line of the barrel and the CCD imaging device coincide and is perpendicular to the propagation direction of the lattice light. A lens group is arranged in the barrel. The lens groups are convex lens, flat-convex lens, concave lens, first meniscus lens, second meniscus lens and flat-concave lens in turn from left to right. High fluorescence collection efficiency and large spatial resolution can make full use of the resolution of CCD and reduce the experimental error with small distortion. It can be applied to the field of optical lattice imaging devices.
【技术实现步骤摘要】
光晶格成像装置
本专利技术属于光学器件
,具体涉及到一种用于对装载于光晶格的原子团成像的透镜装置。
技术介绍
大多数冷原子实验和光晶格钟的研究过程中,都需要原子装载于光晶格里面,以便消除多普勒效应和光子反冲频移同时极大的减小了原子间的碰撞。在精密原子光谱测量、玻色—爱因斯坦凝聚和光晶格原子钟等研究中,光晶格装载几乎地必须的。光晶格是指由一束高斯光束经过汇聚后打入真空腔中,再由一面反射镜将光束原路返回,入射光和反射光需要完全重合,特别是两者的束腰位置必须重合,这样入射光和反射光便会相互干涉形成驻波。晶格光频率与原子的跃迁频率远失谐,因此不与原子发生共振吸收(那样会加热原子)。原子在这样光场中,会被“驱赶”到驻波的波峰或者波谷(取决于晶格光是红失谐还是蓝失谐)。而晶格能俘获住的最热的原子的能量,就是晶格的阱深,例如在87Sr光晶格钟里面用到的晶格光的阱深一般在56ER左右(ER为光子反冲能量)。这个能量对应的温度一般在10uK左右(具体值与晶格光的波长和原子的质量有关,此处的值对应于87Sr原子并且晶格光的波长为813nm)。所以一般有原子源喷出的原子需要经过预冷,其温度达到uK量级时才能装载进光晶格。而光晶格的阱深和长度常常是研究人员所关心的,一般研究人员通过测量光晶格束腰大小来确定晶格光的束腰,通过功率计可测量晶格光的功率,从而计算出阱深。其表达式为:上式中αi是原子在i态上的极化率,其值可以在相应的文献中找到,λL是晶格光的波长,P是晶格光的功率,ε0是真空电导率,c是真空里面的光速,h是普朗克常数,ω0是晶格光的束腰(半径),ER是光子反冲能量。 ...
【技术保护点】
1.一种光晶格成像装置,其特征在于:在安装板上设置有原子源、真空装置、零度高反镜、镜筒、CCD成像装置、探测激光器、晶格光激光器,真空装置设置于原子源、探测光激光器、晶格光激光器的光出射方向上,零度高反镜设置于晶格光激光器的正对面,镜筒和CCD成像装置的中心线重合且垂直于晶格光的传播方向,镜筒内设置有透镜组,所述的透镜组自左向右依次为凸透镜、平凸透镜、凹面镜、第一弯月透镜、第二弯月透镜、平凹透镜。
【技术特征摘要】
1.一种光晶格成像装置,其特征在于:在安装板上设置有原子源、真空装置、零度高反镜、镜筒、CCD成像装置、探测激光器、晶格光激光器,真空装置设置于原子源、探测光激光器、晶格光激光器的光出射方向上,零度高反镜设置于晶格光激光器的正对面,镜筒和CCD成像装置的中心线重合且垂直于晶格光的传播方向,镜筒内设置有透镜组,所述的透镜组自左向右依次为凸透镜、平凸透镜、凹面镜、第一弯月透镜、第二弯月透镜、平凹透镜。2.根据权利要求1所述的光晶格成像装置,其特征在于:所述的镜筒左端距真空装置中心的距离为18cm。3.根据权利要求1所述的光晶格成像装置,其特征在于:所述的透镜组的近轴放大倍数为5倍,畸变小于0.05%,MTF值在1201p/mm处大于0.2。4.根据权利要求1所述的光晶格成像装置,其特征在于:所述的零度高反镜上真空交替蒸镀有14层氟化镁和氟化钙高反膜。5.根据权利要求1所述的光晶格成像装置,其特征在于:所述的凸透镜S1表面的曲率半径为714.6mm、S1表面到S2表面的距离为7.6mm、折射率为1.8、阿贝尔数25.5、镜面半高为35.1mm;凸透镜S2表面的曲率半径为-145.2mm、S2表面到S3表面的距离为53.8mm、镜面半高为35.4mm;所述的平凸透镜S3表面的曲率半径为172.7mm、S3表面到S4表面的距离为7.8mm、折射率为1.5、阿贝尔数为64.2、镜面半高为31.9mm;平凸透镜S4表面到S5表面的距离为33.3mm、镜面半高为31.4mm;所述的凹面镜S5表面的曲率半径为...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢晓同,常宏,
申请(专利权)人:中国科学院国家授时中心,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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